Фізика нейтрино

Мета вивчення дисципліни − формування знань з фізика нейтрино, які є базовими для підготовки фахівців третього (доктор філософії) рівня для спеціальності 104 – Фізика і астрономія та для подальшого навчання, наприклад, для вивчення  космомікрофізики. Метою курсу є також формування та розвиток теоретичних знань в галузі елементарних частинок та квантових полів, практичних розрахунків, що базуються на сучасних математичних моделях і методах.
Для досягнення цієї мети потрібно вирішити такі завдання:
здобувачі повинні опанувати основні теоретичні моделі та напрямками досліджень в галузі фізики нейтрино;
здобувачі повинні опанувати фізичні моделі з теорії квантового нейтринного поля;
здобувачі повинні освоїти теорію і техніку нейтринних експериментів на ядерних реакторах;
здобувачі повинні за допомогою комп'ютерного моделювання опанувати методом дистанційної нейтринної спектрометрії активної зони ядерних реакторів.
 
Основні результати навчання
 
РН01. Вільно презентувати та обговорювати з фахівцями і нефахівцями результати досліджень, наукові та прикладні проблеми фізики та астрономії державною та іноземною мовами, кваліфіковано відображати результати досліджень у наукових публікаціях в провідних міжнародних наукових виданнях.
РН02. Формулювати і перевіряти гіпотези; використовувати для обґрунтування висновків належні докази, зокрема, результати теоретичного аналізу, експериментальних досліджень і математичного та/або комп’ютерного моделювання, наявні літературні дані.
РН03. Розробляти та досліджувати концептуальні, математичні і комп’ютерні моделі  процесів і систем, ефективно використовувати їх для отримання нових знань та/або створення інноваційних продуктів у фізиці (астрономії) та дотичних міждисциплінарних напрямах.
РН04. Планувати і виконувати експериментальні та/або теоретичні дослідження з фізики (астрономії) та дотичних міждисциплінарних напрямів з використанням сучасних інструментів, критично аналізувати результати власних досліджень і результати інших дослідників у контексті усього комплексу сучасних знань щодо досліджуваної проблеми.
РН07. Глибоко розуміти загальні принципи та методи природничих наук, а також методологію наукових досліджень, уміти застосувати їх у власних дослідженнях у сфері фізики (астрономії) та у викладацькій практиці.
РН08. Володіти загальнонауковими філософськими знаннями, необхідними для формулювання наукового світогляду, професійної етики, та культурного кругозору.
РН09. Описувати різноманітні експериментальні дані за допомогою моделей із калібрувальними полями з урахуванням електромагнітної, слабкої і сильної взаємодій, а також розробляти Монте-Карло генератори відповідних процесів.
РН10. Вміти представляти розв'язки систем рівнянь, що описують різні фізичні процеси, у вигляді континуальних інтегралів і на конкретних прикладах доводити ці розрахунки до числових результатів.
РН11. Застосувати основні досягнення в галузі фізики нейтрино для подальшого розвитку прикладних методів фізичних досліджень в ядерній енергетиці.
РН12. Визначати і формулювати проблеми, які стосуються ролі ядерних взаємодій в астрофізичних явищах і космології.
 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Модульні контролі, залік, лекції, практичні заняття
 
 
Тематика та види навчальних занять
1 тиждень
Лекція № 1. Нейтрино в теорії Майорани і Дірака.
2 тиждень
Лекція № 2. Маса нейтрино в моделях з калібрувальної групою SU(2)L×U(1)Y .
Практичне заняття № 1. Нейтрино в теорії Майорани і Дірака.
3 тиждень
Лекція № 3. Осциляції нейтрино в вакуумі. 
4 тиждень
Лекція № 4. Осциляції нейтрино в речовині.
Практичне заняття № 2. Маса нейтрино в моделях з калібрувальної групою SU(2)L×U(1)Y .
5 тиждень
Лекція №5. Джерела сонячних нейтрино.
6 тиждень
Лекція №6. Проходження нейтрино крізь Землю.
Практичне заняття № 3. Осциляції нейтрино в вакуумі. 
7 тиждень
Лекція №7. Утворення атмосферних нейтрино.
8 тиждень
Лекція №8. Детектування атмосферних нейтрино.
Практичне заняття № 4. Осциляції нейтрино в речовині.
9 тиждень
Лекція №9. Реакторні нейтрино.
10 тиждень
Лекція №10. Геонейтрино.
Практичне заняття № 5. Джерела сонячних нейтрино.
11 тиждень
Лекція №11. Експеримент Групи Райнеса по виявленню нейтрино.
12 тиждень
Лекція №12. Експерименти по виявленню осциляцій нейтрино.
Практичне заняття № 6. Проходження нейтрино крізь Землю.
13 тиждень
Лекція №13. Фізичні основи нейтринної діагностики внутрішньо реакторних процесів.
14 тиждень
Лекція №14. Методи визначення енергетичних спектрів реакторних антинейтрино.
Практичне заняття № 7. Утворення атмосферних нейтрино.
15 тиждень
Лекція №15. Пряма й обернена задача нейтринної спектрометрії внутрішньо реакторних процесів.
Практичне заняття № 8. Детектування атмосферних нейтрино.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 74 години. Розподіл часу самостійної роботи за видами навчальних робіт:
підготовка до лекційних занять – 32 годин;
підготовка до практичних занять та контрольних робіт – разом 44 годин.
 
 
Процедура оцінювання
 
На протязі семестру проводяться 4 письмові опитування з лекційного курсу (по 2 в кожному семестровому модулі), кожне з яких оцінюється в 2 бали. Також проводиться 10 усно – письмових опитувань з матеріалу практичних занять (по 5 в кожному семестровому модулі). Кожне із них оцінюється в 2 балів. Ще в 20 балів оцінюється робота студентів на практичних заняттях. Також в семестрі проводяться дві модульні контрольні роботи, які оцінюються в 30 балів кожна.
Білет з модульної контрольної роботи містить два питання з лекційного курсу (10 бали кожне) і два питання за матеріалом практичних занять, які оцінюються в 5 балів кожне. 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
Здобувач вищої освіти допускається до підсумкового контролю, якщо протягом семестру його робота оцінюється в 60 та більше балів.
 
 
Політика освітнього процесу
 
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності.
 
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.